Aprilskurar blir alltmer översvämningar på grund av klimatförändringarna, och majblommor kommer aldrig att bli desamma. Och det är inte bara april; uppvärmningen av planeten orsakar en året runt, världsomspännande trend mot mer intensiva men mindre frekventa nederbörd, en dynamik som i allt högre grad kommer att påverka växter över hela världen, enligt en University of Maryland-ledd studie publicerad i Nature Reviews Earth &Environment .
Redan i de flesta regioner inträffar mer än hälften av den totala årliga nederbörden på de 12 regnigaste dagarna på året – ett antal kommer sannolikt att minska när nederbörden blir mer koncentrerad på färre dagar.
Längre torrperioder blandade med kraftigare skyfall tenderar att gynna växter på torra platser som den amerikanska västern, medan växter på fuktigare platser belastas av dessa förändringar, enligt en granskning av Earth System Science Interdisciplinary Center-forskaren Andrew Feldman och kollegor som analyserade ett brett spektrum av tidigare studier med fältexperiment, satellitdata och modellsimuleringar.
Dessa kontrasterande svar kan tillskrivas hur olika växter svarar på vatten, sa forskarna. Torra ekosystemväxter är mer känsliga för stora nederbördspulser jämfört med våta ekosystemväxter och drar därför nytta av skyfall. Växter inom samma ekosystem kan dock variera i hur de reagerar på nederbörd, vilket innebär att klimatförändringar har potential att förändra växtsammansättningen av hela ekosystem.
"Vanligtvis kommer mer nederbörd under ett år att göra växter gladare och ekosystemet kan stödja mer vegetation", säger Feldman, tidningens första författare. "Men, växter kan förändra sin fotosyntes och tillväxt med 10% till 30% om deras nederbördsinmatning ändras, till exempel från tre duggregn per vecka till en stor regnstorm varje vecka - även med samma totala nederbördstillskott under ett år. "
Växter i medelvåta regioner som Mellanvästern i USA förändrades mest på grund av den förändrade nederbörden, vilket förändrade funktionen med 25 % under ett år.
Fotosyntes, grönhet och tillväxt hade brett varierande svar på förändrade nederbördsmönster från studier utförda över hela världen. I 42 % av fallen gick det sämre för växter med mindre frekventa, mer intensiva regn. I 35 % av fallen förbättrades plantorna, medan plantorna i 23 % av fallen förblev ungefär desamma.
Denna förändring i regnmönster är bara ett lager av klimatförändringar, sa Feldman. Växter kommer också att interagera med andra långsiktiga klimatförändringar, inklusive ökande koldioxidkoncentrationer i atmosfären och ökande lufttemperaturer.
"Växter är ansvariga för det största flödet av kol på global mark", sa han. "Dessa växters reaktioner på daglig nederbördsvariation kommer att vara avgörande för att bestämma holistiskt eftersom de påverkar skörden och hur mycket kol som utsläpps av människor som tas upp från atmosfären."
Feldman genomförde studien tillsammans med kollegor från University of Minnesota, Montana State University, Stanford University, Colorado State University, U.S.A. Department of Agriculture och NASA Goddard Spaceflight Center.
Därefter arbetar teamet med en global analys av hur växter reagerar på förändringar till mer intensiv, mindre frekvent nederbörd med hjälp av olika satellitmätningar. De planerar också att undersöka om växter har en optimal nederbördsfrekvens som de kan maximera sin fotosyntes och tillväxt till.
"Om vi vill ha något hopp om att exakt förutsäga effekterna av mer extrem nederbörd på växter, måste vi ägna mer arbete åt att förstå de underliggande jord- och växtprocesserna som driver dessa olika reaktioner, särskilt vid tidsskalan för enskilda regnstormar och torra dagar emellan", sa Feldman.
Mer information: Andrew F. Feldman et al, Plant responses to changing rainfall frekvens och intensitet, Nature Reviews Earth &Environment (2024). DOI:10.1038/s43017-024-00534-0
Journalinformation: Naturrecensioner Jord och miljö
Tillhandahålls av University of Maryland
